CN115323259A - 一种铸造衬板及其制备方法与应用 - Google Patents

一种铸造衬板及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115323259A
CN115323259A CN202210984680.XA CN202210984680A CN115323259A CN 115323259 A CN115323259 A CN 115323259A CN 202210984680 A CN202210984680 A CN 202210984680A CN 115323259 A CN115323259 A CN 115323259A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cast
heat treatment
liner
lining plate
casting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210984680.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王文会
姜凤山
盖素艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengde Yanbei Metallurgical Materials Co ltd
Original Assignee
Chengde Yanbei Metallurgical Materials Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengde Yanbei Metallurgical Materials Co ltd filed Critical Chengde Yanbei Metallurgical Materials Co ltd
Priority to CN202210984680.XA priority Critical patent/CN115323259A/zh
Publication of CN115323259A publication Critical patent/CN115323259A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
    • C22C37/08—Cast-iron alloys containing chromium with nickel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/08—Manufacture of cast-iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/004—Dispersions; Precipitations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

本发明涉及一种铸造衬板及其制备方法与应用，以质量百分含量计，所述铸造衬板包括：C 2.3‑3.0wt％，Si≤1.0wt％，Mn 0.5‑1.0wt％，Mo 0.5‑1.0wt％，Ni 0.5‑1.5wt％，Cu 0.5‑2.0wt％，Cr 23‑28wt％，V 0.2‑0.5wt％，Ti 0.1‑0.5wt％，Re 0.2‑0.5wt％，余量为Fe以及不可避免的杂质。本发明严格控制成分含量，通过采用稀土硅铁、钒铁、钛铁进行孕育处理，设置合理的热处理工艺参数，制得的铸造衬板具有较高的韧性与耐磨性，使用寿命较长，适用于工业规模化生产。

Description

一种铸造衬板及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及合金铸造技术领域，具体涉及一种铸造衬板及其制备方法与应用。
背景技术
铸造衬板是一种保护筒体免受研磨体和物料直接冲击和磨擦的合金材料，因此铸造衬板通常具有较高的耐冲击性与耐磨性。目前主要的衬板材料包括高铬铸铁及各类高合金钢，高铬铸铁具有优异的耐磨性，但其韧性较差且成本高昂；而高合金钢中的高锰钢因其成本低廉、综合性能可满足使用要求，广泛应用于铸造衬板的制备中。高锰钢的组分与铸态组织，决定了其仅适用于一般物料仓衬板，对于特殊钢物料，高锰钢衬板使用寿命较短，导致生产成本较高。
CN 110468333A公开了一种半自磨机用高耐磨超高锰钢衬板及制备方法，由超高锰钢衬板基体和嵌布于超高锰钢衬板基体耐磨层的耐磨粒状物组成；超高锰钢化学成分为:C 0.7-1.4wt％，Si 0.5-0.8wt％，Mn 15-20wt％，P≤0.07wt％，S≤0.02wt％，Cr 1.8-2.3wt％，Ti 0.01-0.5wt％，V 0.01-0.5wt％，Mo 0.1-0.4wt％，Ni 0.1-0.3wt％，N 0.01-0.2wt％，Re 0.1-0.4wt％，余量为Fe和其它不可避免的杂质。该衬板具有较高的硬度与冲击韧性，但其掺入的耐磨粒状物会加速衬板的老化，从而缩短衬板的使用寿命。
CN110093560A公开了一种耐磨衬板及其铸造方法，其各组分的重量百分数如下：C：1.5-2.5％；Cr：10.0-14.0％；Si：0.4-0.8％；Mn：8.2-12.0％；Mo：0.40-0.80％；B：0.6-1.2％；Ni：0.4-0.8％；Ti：0.10-0.50％；Zr：0.10-0.40％；Al：0.04-0.12％；V：0.10-0.40％；S：0.02-0.06％；P：0.01-0.06％；W：0.2-0.8％；Nb：0.2-0.6％；Ta：0.06-0.12％；Cu：0.50-0.80％；Re：0.02-0.06％；余量为Fe和不可避免的杂质。该耐磨衬板的制备原料的成本较高，制备工艺复杂，且耐磨衬板的耐冲击韧性还有待进一步提升。
CN 113235005A公开了一种半自磨机用铸造贝氏体钢、其制备方法及半自磨机铸造贝氏体钢衬板，其中铸造贝氏体钢包括以下质量百分比的化学成份：C 0.4-1.0wt％，Si1.0-2.0wt％，Mn 0.5-1.5wt％，Cr 1.0-2.0wt％，Mo 0.2-0.8wt％，Cu 0.3-0.8wt％，Ni0.3-1.5wt％，Al 0-0.08wt％，P≤0.03％，S≤0.025％，其余为Fe及不可避免的杂质。该铸造贝氏体钢衬板的洛氏硬度仅达47HRC，应用具有局限性。
针对现有技术的不足，需要提供一种较高耐磨性、冲击韧性且成本低廉的铸造衬板。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铸造衬板及其制备方法与应用，通过控制合理的成分含量与热处理工艺参数，所得铸造衬板具有较高的韧性与耐磨性，使用寿命可达90天。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种铸造衬板，以质量百分含量计，所述铸造衬板包括：C2.3-3.0wt％，Si≤1.0wt％，Mn 0.5-1.0wt％，Mo 0.5-1.0wt％，Ni 0.5-1.5wt％，Cu 0.5-2.0wt％，Cr 23-28wt％，V 0.2-0.5wt％，Ti 0.1-0.5wt％，Re 0.2-0.5wt％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
本发明提供的铸造衬板，通过引入Mo、Ni以及Cu增强晶粒间的亲和力，同时严格控制各组分的含量范围，以达到细化晶粒、强化基体组织以及减少晶粒间的偏析的目的，从而有效提高铸造衬板的韧性，提高耐冲击能力。
本发明所述铸造衬板中C的质量百分含量为2.3-3.0wt％，例如可以是2.3wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.7wt％、2.8wt％、2.9wt％或3.0wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为2.5-2.8wt％。
C元素为经济的强化元素，本发明将C含量范围控制在2.3-3.0wt％，可以保证铸造衬板具有良好的强韧性，C含量过高或过低，对铸造衬板的韧性会产生不利影响。
本发明所述铸造衬板中Si的质量百分含量≤1.0wt％，例如可以是1.0wt％、0.9wt％、0.8wt％、0.6wt％、0.5wt％、0.4wt％或0.2wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.5-0.9wt％。
Si元素可以提高铸造衬板的冷变形硬化率从而增强其耐磨性，但Si的含量过高会降低铸造衬板的韧性，因此本发明将其控制在≤1.0wt％。
本发明所述铸造衬板中Mn的质量百分含量为0.5-1.0wt％，例如可以是0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％或1.0wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.7-1.0wt％。
Mn元素含量较高时，铸造衬板的铸态组织为奥氏体基体，晶粒中和晶界上有大量碳化物，经水韧处理后以奥氏体和渗碳体为主因此具有较高的硬度，但抗冲击性较低。本发明将Mn控制在0.5-1.0wt％，与C、Si协同配合，可以同时满足铸造衬板的硬度和韧性的要求。
本发明所述铸造衬板中Mo的质量百分含量为0.5-1.0wt％，例如可以是0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％或1.0wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.8-1.0wt％。
本发明所述铸造衬板中Ni的质量百分含量为0.5-1.5wt％，例如可以是0.5wt％、0.7wt％、0.9wt％、1.1wt％、1.3wt％或1.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.8-1.2wt％。
本发明所述铸造衬板中Cu的质量百分含量为0.5-2.0wt％，例如可以是0.5wt％、0.8wt％、1.0wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.8wt％或2.0wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.8-1.6wt％。
本发明引入Mo、Ni以及Cu元素，协同配合，增强晶粒间的亲和力，有利于强化基体组织，从而提高铸造衬板的耐冲击性能。
本发明所述铸造衬板中Cr的质量百分含量为23-28wt％，例如可以是23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％或28wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为24-26wt％。
Cr与C的结合，决定碳化物的类型与分布。随着Cr/C比的提高，共晶碳化物的形貌经历了由连续网状到片状再到杆状连续程度减小的过程，碳化物的类型经历由M3C到M3C+M7C3再到M7C3的变化过程。Cr元素能提高淬透性，保证硬度。将铸造衬板中Cr的含量控制为23-28％，使其和其他元素形成良好的配合，使衬板在冲击韧性满足要求的前提下获得最佳的硬度值。
本发明所述铸造衬板中V的质量百分含量为0.2-0.5wt％，例如可以是0.2wt％、0.25wt％、0.3wt％、0.35wt％、0.4wt％、0.45wt％或0.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.25-0.4wt％。
本发明所述铸造衬板中Ti的质量百分含量为0.1-0.5wt％，例如可以是0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％或0.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.2-0.4wt％。
Ti元素可以起到细化晶粒的作用，但Ti含量过高对铸造衬板的质量及晶粒细化产生不利影响，因此本发明将其含量控制在0.1-0.5wt％。
本发明所述铸造衬板中Re的质量百分含量为0.2-0.5wt％，例如可以是0.2wt％、0.25wt％、0.3wt％、0.35wt％、0.4wt％、0.45wt％或0.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.25-0.4wt％。
Re元素可以起到净化铁水的作用，同时可以使杂质的尖角型转化为球型；另外适量添加Re可以细化晶粒。
优选地，所述铸造衬板中Mo+Ni+Cu的总质量百分含量为2.5-3.8wt％，例如可以是2.5wt％、2.6wt％、3wt％、3.3wt％、3.5wt％或3.8wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，以质量百分含量计，所述不可避免的杂质中：P≤0.08wt％，S≤0.05wt％。
所述不可避免的杂质中P的质量百分含量≤0.08wt％，例如可以是0.08wt％、0.07wt％、0.06wt％、0.05wt％、0.04wt％或0.03wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述不可避免的杂质中S的质量百分含量≤0.05wt％，例如可以是0.05wt％、0.045wt％、0.04wt％、0.035wt％、0.03wt％或0.02wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
杂质对铸造衬板的强度以及洁净度影响较大，本发明通过组分的严格控制将所述不可避免的杂质含量降低，以减少金相中氧化物的夹杂。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述铸造衬板的制备方法，所述制备方法包括：
按配方量称取原料，依次经熔炼、孕育处理、浇注以及热处理得到所述铸造衬板。
本发明提供的制备方法，通过设置孕育处理工艺以及热处理工艺，所得铸造衬板具有较高的耐磨性，洛氏硬度可满足高性能衬板的要求。
优选地，所述孕育处理的步骤包括：按配方量加入稀土硅铁、钒铁以及钛铁对铁水进行孕育。
本发明引入稀土硅铁、钒铁以及钛铁进行孕育处理，可以细化晶粒，从而提高铸造衬板的韧性与抗冲击能力。
优选地，所述热处理包括依次进行的第一热处理与第二热处理。
优选地，所述第一热处理的步骤包括：将所述浇注得到的铸件升温至1015-1025℃，保温3.8-4.2h。
所述升温的终点温度为1015-1025℃，例如可以是1015℃、1018℃、1020℃、1022℃或1025℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述保温的时间为3.8-4.2h，例如可以是3.8h、3.9h、4.0h、4.1h或4.2h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第一热处理后、第二热处理前还包括出炉风冷至25-30℃的步骤。
所述出炉风冷的终点温度为25-30℃，例如可以是25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二热处理的步骤包括：将所述出炉风冷后的铸件升温至255-265℃，保温1.8-2.2h。
所述升温的终点温度为255-265℃，例如可以是255℃、258℃、260℃、262℃或265℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述保温的时间为1.8-2.2h，例如可以是1.8h、1.9h、2.0h、2.1h或2.2h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二热处理后还包括出炉空冷至25-30℃的步骤。
所述出炉空冷的终点温度为25-30℃，例如可以是25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述热处理的工艺，通过设置第一热处理与第二热处理，同时分别在第一热处理与第二热处理后设置风冷与空冷的步骤，使得铸造衬板的铸态组织转化为马氏体+网状M7C3碳化物+二次碳化物+残余奥氏体，从而显著提高了铸造衬板的耐磨性，使用寿命可达90天。
作为本发明第二方面所述的制备方法的优选技术方案，所述制备方法包括：
按配方量称取原料，依次经熔炼、按配方量加入稀土硅铁、钒铁以及钛铁对铁水进行孕育处理、浇注；然后进行第一热处理、出炉风冷至25-30℃；进行第二热处理、出炉空冷至25-30℃，得到所述铸造衬板；
所述第一热处理的步骤包括：将所述浇注得到的铸件升温至1015-1025℃，保温3.8-4.2h；所述第二热处理的步骤包括：将所述出炉风冷后的铸件升温至255-265℃，保温1.8-2.2h。
第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述铸造衬板的应用，所述铸造衬板用于制备钢渣破碎机衬板、炼铁厂焦炭溜子衬板、板式给矿机衬板、烧结厂阶梯衬板、含钒钛矿料给料机衬板或干式矿料磨机衬板。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的铸造衬板，严格控制成分含量，通过制定合理的碳当量，降低有害元素的含量以减少金相中氧化物的夹杂，引入Ni、Mo以及Cu来增强晶粒间的亲和力，从而起到细化晶粒、强化基体组织以及减少晶粒间偏析的作用，制得的铸造衬板具有较高的韧性，冲击韧性可达12.5J/cm2；
(2)本发明通过采用稀土硅铁、钒铁、钛铁对铁水进行孕育处理，可以有效细化晶粒；设置合理的热处理工艺参数，使得铸造衬板具有较好的耐磨性，HRC硬度可达64；
(3)本发明提供的铸造衬板成本低廉，制备工艺简单，使用寿命可达90天，适用于工业规模化生产。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种铸造衬板，以质量百分含量计，所述铸造衬板包括：C2.7wt％，Si 0.8wt％，Mn 0.8wt％，Mo 0.9wt％，Ni 1.0wt％，Cu 1.2wt％，Cr 25wt％，V0.3wt％，Ti 0.3wt％，Re 0.3wt％，余量为Fe以及不可避免的杂质；所述铸造衬板中Mo+Ni+Cu的总质量百分含量为3.1wt％；所述不可避免的杂质中：P≤0.08wt％，S≤0.05wt％。
所述铸造衬板的制备方法包括：
按配方量称取原料，依次经熔炼、按配方量加入稀土硅铁、钒铁以及钛铁对铁水进行孕育处理、浇注；然后进行第一热处理、出炉风冷至27℃；进行第二热处理、出炉空冷至28℃，得到所述铸造衬板；
所述第一热处理的步骤包括：将所述浇注得到的铸件升温至1020℃，保温4h；所述第二热处理的步骤包括：将所述出炉风冷后的铸件升温至260℃，保温2h。
实施例2
本实施例提供了一种铸造衬板，以质量百分含量计，所述铸造衬板包括：C2.5wt％，Si 0.9wt％，Mn 0.7wt％，Mo 0.6wt％，Ni 1.2wt％，Cu 0.8wt％，Cr 24wt％，V0.25wt％，Ti 0.2wt％，Re 0.25wt％，余量为Fe以及不可避免的杂质；所述铸造衬板中Mo+Ni+Cu的总质量百分含量为2.6wt％；所述不可避免的杂质中：P≤0.08wt％，S≤0.05wt％。
所述铸造衬板的制备方法包括：
按配方量称取原料，依次经熔炼、按配方量加入稀土硅铁、钒铁以及钛铁对铁水进行孕育处理、浇注；然后进行第一热处理、出炉风冷至26℃；进行第二热处理、出炉空冷至26℃，得到所述铸造衬板；
所述第一热处理的步骤包括：将所述浇注得到的铸件升温至1018℃，保温4.1h；所述第二热处理的步骤包括：将所述出炉风冷后的铸件升温至258℃，保温2.1h。
实施例3
本实施例提供了一种铸造衬板，以质量百分含量计，所述铸造衬板包括：C2.8wt％，Si 0.6wt％，Mn 0.9wt％，Mo 0.8wt％，Ni 0.5wt％，Cu 1.6wt％，Cr 26wt％，V0.4wt％，Ti 0.4wt％，Re 0.4wt％，余量为Fe以及不可避免的杂质；所述铸造衬板中Mo+Ni+Cu的总质量百分含量为2.9wt％；所述不可避免的杂质中：P≤0.08wt％，S≤0.05wt％。
所述铸造衬板的制备方法包括：
按配方量称取原料，依次经熔炼、按配方量加入稀土硅铁、钒铁以及钛铁对铁水进行孕育处理、浇注；然后进行第一热处理、出炉风冷至28℃；进行第二热处理、出炉空冷至29℃，得到所述铸造衬板；
所述第一热处理的步骤包括：将所述浇注得到的铸件升温至1022℃，保温3.9h；所述第二热处理的步骤包括：将所述出炉风冷后的铸件升温至262℃，保温1.9h。
实施例4
本实施例提供了一种铸造衬板，以质量百分含量计，所述铸造衬板包括：C2.3wt％，Si 1.0wt％，Mn 0.5wt％，Mo 0.5wt％，Ni 1.5wt％，Cu 0.5wt％，Cr 23wt％，V0.2wt％，Ti 0.1wt％，Re 0.2wt％，余量为Fe以及不可避免的杂质；所述铸造衬板中Mo+Ni+Cu的总质量百分含量为2.5wt％；所述不可避免的杂质中：P≤0.08wt％，S≤0.05wt％。
所述铸造衬板的制备方法包括：
按配方量称取原料，依次经熔炼、按配方量加入稀土硅铁、钒铁以及钛铁对铁水进行孕育处理、浇注；然后进行第一热处理、出炉风冷至25℃；进行第二热处理、出炉空冷至25℃，得到所述铸造衬板；
所述第一热处理的步骤包括：将所述浇注得到的铸件升温至1015℃，保温4.2h；所述第二热处理的步骤包括：将所述出炉风冷后的铸件升温至255℃，保温2.2h。
实施例5
本实施例提供了一种铸造衬板，以质量百分含量计，所述铸造衬板包括：C3.0wt％，Si 0.5wt％，Mn 1.0wt％，Mo 1.0wt％，Ni 0.8wt％，Cu 2.0wt％，Cr 28wt％，V0.5wt％，Ti 0.5wt％，Re 0.5wt％，余量为Fe以及不可避免的杂质；所述铸造衬板中Mo+Ni+Cu的总质量百分含量为3.8wt％；所述不可避免的杂质中：P≤0.08wt％，S≤0.05wt％。
所述铸造衬板的制备方法包括：
按配方量称取原料，依次经熔炼、按配方量加入稀土硅铁、钒铁以及钛铁对铁水进行孕育处理、浇注；然后进行第一热处理、出炉风冷至30℃；进行第二热处理、出炉空冷至30℃，得到所述铸造衬板；
所述第一热处理的步骤包括：将所述浇注得到的铸件升温至1025℃，保温3.8h；所述第二热处理的步骤包括：将所述出炉风冷后的铸件升温至265℃，保温1.8h。
实施例6
本实施例提供了一种铸造衬板，与实施例1的区别在于，除所述Mo的质量百分含量为1.0wt％，Ni的质量百分含量为1.5wt％，Cu的质量百分含量为2.0wt％，所述Mo+Ni+Cu的总质量百分含量适应性调整为4.5wt％外，其余均与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供了一种铸造衬板，与实施例1的区别在于，除所述Mo的质量百分含量为0.5wt％，Ni的质量百分含量为0.5wt％，Cu的质量百分含量为0.5wt％，所述Mo+Ni+Cu的总质量百分含量适应性调整为1.5wt％外，其余均与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供了一种铸造衬板，所述铸造衬板的制备方法与实施例1的区别在于，除将所述浇注得到的铸件升温的终点温度调整为1010℃外，其余均与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供了一种铸造衬板，所述铸造衬板的制备方法与实施例1的区别在于，除将所述浇注得到的铸件升温的终点温度调整为1030℃外，其余均与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供了一种铸造衬板，所述铸造衬板的制备方法与实施例1的区别在于，除将所述出炉风冷后的铸件升温的终点温度调整为250℃外，其余均与实施例1相同。
实施例11
本实施例提供了一种铸造衬板，所述铸造衬板的制备方法与实施例1的区别在于，除将所述出炉风冷后的铸件升温的终点温度调整为270℃外，其余均与实施例1相同。
实施例12
本实施例提供了一种铸造衬板，所述铸造衬板的制备方法与实施例1的区别在于，不对铁水进行孕育处理，其余均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供了一种铸造衬板，与实施例1的区别在于，除所述C的质量百分含量调整为2.0wt％，Mn的质量百分含量调整为2.0wt％外，其余均与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供了一种铸造衬板，与实施例1的区别在于，除所述Cr的质量百分含量调整为20wt％外，其余均与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供了一种铸造衬板，与实施例1的区别在于，除所述Cr的质量百分含量调整为30wt％外，其余均与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供了一种铸造衬板，与实施例1的区别在于，除所述Mo的质量百分含量为0.3wt％，Ni的质量百分含量为0.2wt％，Cu的质量百分含量为0.3wt％，所述Mo+Ni+Cu的总质量百分含量适应性调整为0.8wt％外，其余均与实施例1相同。
对比例5
本对比例提供了一种铸造衬板，与实施例1的区别在于，除所述Mo的质量百分含量为1.2wt％，Ni的质量百分含量为1.8wt％，Cu的质量百分含量为2.3wt％，所述Mo+Ni+Cu的总质量百分含量适应性调整为5.3wt％外，其余均与实施例1相同。
性能测试
将实施例1-12以及对比例1-5提供的铸造衬板按照GB/T 230.1-2018金属材料洛氏硬度试验方法，使用洛氏硬度计HRC150A检测洛氏硬度，所得结果如表1所示；
将实施例1-12以及对比例1-5提供的铸造衬板按照GB/T 229-2007金属材料下比摆锤冲击试验方法，使用半自动冲击试验机GB-300B检测冲击韧性，所得结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003801604300000131
Figure BDA0003801604300000141
通过表1可以看出，由实施例1与实施例2-5对比可知，本发明通过搭配合理的成分含量与热处理工艺参数，制得的铸造衬板具有较高的硬度与冲击韧性；
由实施例1与实施例6、7以及对比例4、5对比可知，Ni+Mo+Cu的总质量百分含量在合理范围内，所得铸造衬板的耐冲击能力较强；当总质量百分含量过低或过高，其中各元素的含量仍在优选范围内时，铸造衬板的硬度与冲击韧性有所下降，当总质量百分含量与各元素的含量均过低或过高，硬度与冲击韧性进一步劣化；由实施例1与实施例8-11对比可知，第一热处理与第二热处理温度过低或过高时，所述铸造衬板的铸态组织发生变化，从而导致硬度下降，耐磨性变差；由实施例1与实施例12对比可知，不对铁水进行孕育处理，冲击韧性显著下降；
由实施例1与对比例1对比可知，采用较低的C含量与较高Mn含量，所得铸造衬板的铸态组织以奥氏体与渗碳体为主，因此耐冲击能力有所下降；由实施例1与对比例2、3对比可知，Cr含量过低，会导致铸造衬板的硬度明显下降；Cr含量过高，会导致铸造衬板的冲击韧性明显下降。
综上所述，本发明提供的铸造衬板，严格控制成分含量，通过制定合理的碳当量，降低有害元素的含量以减少金相中氧化物的夹杂，引入Ni、Mo以及Cu来增强晶粒间的亲和力，从而起到细化晶粒、强化基体组织以及减少晶粒间偏析的作用，制得的铸造衬板具有较高的韧性，冲击韧性可达12.5J/cm2；
本发明通过采用稀土硅铁、钒铁、钛铁对铁水进行孕育处理，可以有效细化晶粒；设置合理的热处理工艺参数，使得铸造衬板具有较好的耐磨性，HRC硬度可达64；
本发明提供的铸造衬板成本低廉，制备工艺简单，使用寿命可达90天，适用于工业规模化生产。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种铸造衬板，其特征在于，以质量百分含量计，所述铸造衬板包括：C 2.3-3.0wt％，Si≤1.0wt％，Mn 0.5-1.0wt％，Mo 0.5-1.0wt％，Ni 0.5-1.5wt％，Cu 0.5-2.0wt％，Cr 23-28wt％，V 0.2-0.5wt％，Ti 0.1-0.5wt％，Re 0.2-0.5wt％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的铸造衬板，其特征在于，以质量百分含量计，所述铸造衬板包括：C 2.5-2.8wt％，Si 0.5-0.9wt％，Mn 0.7-1.0wt％，Mo 0.8-1.0wt％，Ni 0.8-1.2wt％，Cu 0.8-1.6wt％，Cr 24-26wt％，V 0.25-0.4wt％，Ti 0.2-0.4wt％，Re 0.25-0.4wt％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的铸造衬板，其特征在于，所述铸造衬板中Mo+Ni+Cu的总质量百分含量为2.5-3.8wt％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的铸造衬板，其特征在于，以质量百分含量计，所述不可避免的杂质中：P≤0.08wt％，S≤0.05wt％。
5.一种如权利要求1-4任一项所述铸造衬板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
按配方量称取原料，依次经熔炼、孕育处理、浇注以及热处理得到所述铸造衬板。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述孕育处理的步骤包括：按配方量加入稀土硅铁、钒铁以及钛铁对铁水进行孕育。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述热处理包括依次进行的第一热处理与第二热处理。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一热处理的步骤包括：将所述浇注得到的铸件升温至1015-1025℃，保温3.8-4.2h；
优选地，所述第一热处理后、第二热处理前还包括出炉风冷至25-30℃的步骤；
优选地，所述第二热处理的步骤包括：将所述出炉风冷后的铸件升温至255-265℃，保温1.8-2.2h；
优选地，所述第二热处理后还包括出炉空冷至25-30℃的步骤。
9.根据权利要求5-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
按配方量称取原料，依次经熔炼、按配方量加入稀土硅铁、钒铁以及钛铁对铁水进行孕育处理、浇注；然后进行第一热处理、出炉风冷至25-30℃；进行第二热处理、出炉空冷至25-30℃，得到所述铸造衬板；
所述第一热处理的步骤包括：将所述浇注得到的铸件升温至1015-1025℃，保温3.8-4.2h；所述第二热处理的步骤包括：将所述出炉风冷后的铸件升温至255-265℃，保温1.8-2.2h。
10.一种如权利要求1-4任一项所述铸造衬板的应用，其特征在于，所述铸造衬板用于制备钢渣破碎机衬板、炼铁厂焦炭溜子衬板、板式给矿机衬板、烧结厂阶梯衬板、含钒钛矿料给料机衬板或干式矿料磨机衬板。
CN202210984680.XA 2022-08-17 2022-08-17 一种铸造衬板及其制备方法与应用 Pending CN115323259A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210984680.XA CN115323259A (zh) 2022-08-17 2022-08-17 一种铸造衬板及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210984680.XA CN115323259A (zh) 2022-08-17 2022-08-17 一种铸造衬板及其制备方法与应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115323259A true CN115323259A (zh) 2022-11-11

Family

ID=83923317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210984680.XA Pending CN115323259A (zh) 2022-08-17 2022-08-17 一种铸造衬板及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115323259A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2473253A1 (en) * 2002-01-09 2003-07-24 Roman Radon High chromium-nitrogen bearing castable alloy
JP2007030037A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Jfe Steel Kk 耐摩耗性に優れた鋳鉄品の製造方法
CN102330016A (zh) * 2011-09-16 2012-01-25 昆明市宜良化工设备铸造厂 一种亚共晶高铬白口铸铁及其制备方法
CN103088249A (zh) * 2013-01-23 2013-05-08 驻马店市永诚耐磨材料有限公司 一种溜槽衬板用高硬度耐磨合金铸铁材料及其制备方法
CN109735762A (zh) * 2019-01-25 2019-05-10 承德燕北冶金材料有限公司 一种合金锤头及其制备方法
CN111926243A (zh) * 2020-10-12 2020-11-13 常州凯达重工科技有限公司 马氏体耐磨铸铁及轧辊用含钛马氏体耐磨铸铁的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2473253A1 (en) * 2002-01-09 2003-07-24 Roman Radon High chromium-nitrogen bearing castable alloy
JP2007030037A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Jfe Steel Kk 耐摩耗性に優れた鋳鉄品の製造方法
CN102330016A (zh) * 2011-09-16 2012-01-25 昆明市宜良化工设备铸造厂 一种亚共晶高铬白口铸铁及其制备方法
CN103088249A (zh) * 2013-01-23 2013-05-08 驻马店市永诚耐磨材料有限公司 一种溜槽衬板用高硬度耐磨合金铸铁材料及其制备方法
CN109735762A (zh) * 2019-01-25 2019-05-10 承德燕北冶金材料有限公司 一种合金锤头及其制备方法
CN111926243A (zh) * 2020-10-12 2020-11-13 常州凯达重工科技有限公司 马氏体耐磨铸铁及轧辊用含钛马氏体耐磨铸铁的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101660097B (zh) 高硼高铬低碳耐磨合金钢及其制备方法
CN102367558B (zh) 一种泵用含硼低合金耐磨钢
CN110184545B (zh) 一种布氏硬度为400hb级别低温半淬透耐磨钢及生产方法
CN103498107A (zh) 耐高温高硼高铬低碳耐磨合金钢及其制备方法
CN109835014B (zh) 一种高强高韧耐磨复合钢板及其制造方法
CN111748728B (zh) 一种易焊接高强高韧耐磨钢板及其制造方法
CN113637889B (zh) 一种含硼高铬耐磨钢球的制备方法
CN102560258A (zh) 一种低碳高硼铸造耐磨合金钢及其制备方法
CN112522570A (zh) 一种耐磨强韧多元合金铸球及其制备方法
CN113897541B (zh) 一种高铬耐磨钢球及其铸造工艺
CN104911504A (zh) 用于特大型破碎机的高强度高抗磨铸钢件及其生产工艺
CN115637393A (zh) 一种链篦机链节用奥氏体耐热钢及其制备方法
CN112575261A (zh) 一种复合变质马氏体合金铸钢及其制备方法
CN112779468B (zh) 一种高性能汽车齿轮用钢及其生产方法
CN107815517B (zh) 一种强化灰口铸铁孕育效果的方法
CN104593663B (zh) 一种耐磨白口铸铁及其制备方法
CN113462989A (zh) 矿山格子型球磨机用铌微合金化高锰钢衬板及制备方法
CN1261607C (zh) 强韧高硅铸钢及其制造方法
CN115323259A (zh) 一种铸造衬板及其制备方法与应用
CN107779786A (zh) 一种耐磨球及其制备工艺
CN110846567B (zh) 一种高强度耐极寒环境冲击螺栓用钢及其生产方法
CN114231851A (zh) 一种纳米碳化物增强耐磨钢及其制备方法和应用
CN113337776A (zh) 一种泵用高耐磨高铬白口铸铁及其制备方法
CN110964985A (zh) 一种无钼低合金耐磨钢板及其生产方法
CN114507808B (zh) 一种高纯净过共晶含铌铬3铸铁及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20221111

RJ01 Rejection of invention patent application after publication